摘要： 图4-2-17 质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中.如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变.如图4-2-17所示.那么( ) A．因为速率不变.所以石块的加速度为零 B．石块下滑过程中受的合外力越来越大 C．石块下滑过程中受的摩擦力大小不变 D．石块下滑过程中的加速度大小不变.方向始终指向球心 解析:由于石块做匀速圆周运动.只存在向心加速度.大小不变.方向始终指向球心.D对.A错．由F合＝F向＝ma向知合外力大小不变.B错.又因石块在运动方向上合力为零.才能保证速率不变.在该方向重力的分力不断减小.所以摩擦力不断减小.C错． 答案:D
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(2013·郑州二模)如图4－2－17所示，竖直平面内有一个半径为R的半圆形轨道OQP，其中Q是半圆形轨道的中点，半圆形轨道与水平轨道OE在O点相切，质量为m的小球沿水平轨道运动，通过O点进入半圆形轨道，恰好能够通过最高点P，然后落到水平轨道上，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是( )．
A．小球落地时的动能为2.5mgR
B．小球落地点离O点的距离为2R
C．小球运动到半圆形轨道最高点P时，向心力恰好为零
D．小球到达Q点的速度大小为
如图4－7－17所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的.已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为（ ）?
图4－7－17
? A.4μmg? B.3μmg?
? C.2μmg? D.μmg
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（2012?卢湾区一模）某班级同学用如图（a）所示的装置验证加速度a和力F、质量m的关系．甲、乙两辆小车放在倾斜轨道上，小车甲上固定一个力传感器，小车乙上固定一个加速度传感器（可以测量乙在任意时刻的加速度大小），力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接，在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动，利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小．（1）下列关于实验装置和操作的说法中正确的是
BD
BD
（多选）（A）轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力
（B）轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力
（C）实验中，在小车乙向下运动的过程中均可采集数据
（D）实验中，只能在小车乙加速运动的过程中采集数据
（2）四个实验小组选用的小车乙（含力传感器）的质量分别为m1=0.5kg、m2=1.0kg、m3=1.5kg和m4=2.0kg，其中有三个小组已经完成了a-F图象，如图（b）所示．最后一个小组的实验数据如下表所示，请在图（b）中完成该组的a-F图线；
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 拉力F（N） | 24.5 | 20.0 | 17.5 | 12.0 | 8.1 | 4.8 |
| 加速度a（m/s2） | 16.3 | 13.3 | 11.7 | 8.0 | 5.4 | 3.2 |
①如何收集数据？
在a-F图象上做一条垂直于横轴的直线，与四条图线分别有个交点，记录下四个交点的纵坐标a，分别与各图线对应的m组成四组数据．
在a-F图象上做一条垂直于横轴的直线，与四条图线分别有个交点，记录下四个交点的纵坐标a，分别与各图线对应的m组成四组数据．
；②为了更直观地验证a和m的关系，建立的坐标系应以
加速度a
加速度a
为纵轴：以质量的倒数
| 1 |
| m |
质量的倒数
为横轴．| 1 |
| m |
选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑，如都作答则按A、B两小题评分．）
A．（选修模块3-3）
（1）下列说法中正确的是
A．布朗运动是分子的无规则热运动
B．气体分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力也增大
C．导热性能各向同性的固体，一定不是单晶体
D．机械能不可能全部转化为内能
（2）如图1所示，一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上，活塞与气缸壁间的摩擦不计．气缸内封闭了一定质量的理想气体．现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中
A．气体的内能增大
B．气缸内分子平均动能增大
C．气缸内气体分子密度增大
D．单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多
（3）在做用油膜法估测分子的大小实验中，油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL．用注射器测得50滴这样的溶液为1mL．把l滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅水盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃放在坐标纸上，其形状如图2所示，坐标纸正方形小方格的边长为20mm．则油酸膜的面积是
B．（选修模块3-4）
（1）关于对光现象的解释，下列说法中正确的是
A．自然光斜射到玻璃表面时，反射光和折射光都是偏振光
B．水面上的油膜呈现彩色是光的衍射现象
C．光纤导光利用了光的全反射规律
D．玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的干涉现象
（2）一列横波沿x轴正方向传播，在t0=0时刻的波形如图3所示，波刚好传到x=3m处，此后x=lm处的质点比x=-lm处的质点
（3）某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律，装置如图4所示，水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子，滑块上固定有传感器的发射器．把弹簧拉长5cm由静止释放，滑块开始振动．他们分析位移一时间图象后发现，滑块的运动是简谐运动，滑块从最右端运动到最左端所用时间为ls，则弹簧振子的振动频率为
C．（选修模块3-5）
（1）下列关于原子和原子核的说法正确的是
A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．波尔理论的假设之一是原子能量的量子化
C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
（2）一群氢原子处于量子数n=4能级状态，氢原子的能级 示意图如图5所示，那么
①氢原子可能发射
②氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的频率是
（3）在氘核
H和氚核
H结合成氦核
He的核反应方程如下：
H+
H→
He+
n+17.6MeV
①这个核反应称为
②要发生这样的核反应，需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文．式中17.6MeV是核反应中
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A．（选修模块3-3）
（1）下列说法中正确的是
B
B
A．布朗运动是分子的无规则热运动
B．气体分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力也增大
C．导热性能各向同性的固体，一定不是单晶体
D．机械能不可能全部转化为内能
（2）如图1所示，一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上，活塞与气缸壁间的摩擦不计．气缸内封闭了一定质量的理想气体．现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中
CD
CD
A．气体的内能增大
B．气缸内分子平均动能增大
C．气缸内气体分子密度增大
D．单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多
（3）在做用油膜法估测分子的大小实验中，油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL．用注射器测得50滴这样的溶液为1mL．把l滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅水盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃放在坐标纸上，其形状如图2所示，坐标纸正方形小方格的边长为20mm．则油酸膜的面积是
2.4×10-2
2.4×10-2
m2，每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是1.2×10-11
1.2×10-11
m3，根据上述数据，可估算出油酸分子的直径．B．（选修模块3-4）
（1）关于对光现象的解释，下列说法中正确的是
AC
AC
．A．自然光斜射到玻璃表面时，反射光和折射光都是偏振光
B．水面上的油膜呈现彩色是光的衍射现象
C．光纤导光利用了光的全反射规律
D．玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的干涉现象
（2）一列横波沿x轴正方向传播，在t0=0时刻的波形如图3所示，波刚好传到x=3m处，此后x=lm处的质点比x=-lm处的质点
后
后
（选填“先”、“后”或“同时”）到达波峰位置；若该波的波速为10m/s，经过△t时间，在x轴上-3m～3m区间内的波形与t0时刻的正好相同，则△t=0.4ns（n=1，2，3┅）
0.4ns（n=1，2，3┅）
．（3）某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律，装置如图4所示，水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子，滑块上固定有传感器的发射器．把弹簧拉长5cm由静止释放，滑块开始振动．他们分析位移一时间图象后发现，滑块的运动是简谐运动，滑块从最右端运动到最左端所用时间为ls，则弹簧振子的振动频率为
0.5
0.5
Hz；以释放的瞬时为初始时刻、向右为正方向，则滑块运动的表达式为x=5cosлt
5cosлt
cm．
C．（选修模块3-5）
（1）下列关于原子和原子核的说法正确的是
B
B
．A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．波尔理论的假设之一是原子能量的量子化
C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
（2）一群氢原子处于量子数n=4能级状态，氢原子的能级 示意图如图5所示，那么
| 金属 | 铯 | 钙 | 镁 | 钛 |
| 逸出功W/eV | 1.9 | 2.7 | 3.7 | 4.1 |
6
6
种频率的光子．②氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的频率是
6.15×1014
6.15×1014
Hz，用这样的光子照射右表中几种金属，金属铯
铯
能发生光电效应，发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是0.65
0.65
eV．（普朗克常量h=6?63×10-34J?S，1eV=1.6×10-19J）（3）在氘核
2 1 |
3 1 |
4 2 |
2 1 |
3 1 |
4 2 |
1 0 |
①这个核反应称为
聚变
聚变
②要发生这样的核反应，需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文．式中17.6MeV是核反应中
放出
放出
（选填“放出”或“吸收”）的能量，核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量减少
减少
（选填“增加”或“减少”）了3×10-29
3×10-29
㎏（保留一位有效数字）（1）用螺旋测微器测量一金属丝的直径如下图1甲所示．该金属丝的直径是 mm；用20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度如图乙所示，则该工件的长度是 cm．
（2）在探究加速度与力、质量的关系时，小王同学采用如图2所示装置，图中小车及砝码的质量用M表示，沙桶及沙的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带计算出．
①当M与m的大小关系满足 时，可近似认为绳对小车的拉力大小等于沙桶和沙的重力；
②在平衡摩擦力后，他用打点计时器打出的纸带的一段如图3所示，该纸带上相邻两个计数点间还有4个点未标出，打点计时器使用交流电的频率是50Hz，则小车的加速度大小是 m/s2．当打点计时器打D点时小车的速度是 m/s；（计算结果小数点后保留两位数字）
③小张同学用同一装置做实验，他们俩在同一坐标纸上画出了a-F关系图，如图4所示，小张和小王同学做实验，哪一个物理量是不同的 ．
（3）某同学在做测定小灯泡功率的实验中，得到如下一组数据：
①从表中数据可以看出：当功率逐渐增大时，灯丝的电阻变化情况是 ；这表明该导体的电阻随温度的升高而 ．
若该同学在实验中选用的器材如下：
A．待测小灯泡一个
B．E=6V的直流电源（内阻很小）一个
C．最大阻值为10Ω的滑动变阻器一个
D．量程为300mA的电流表（内阻约为1Ω）一只
E．量程为3V的电压表（内阻约为10kΩ）一只
F．导线若干，开关一只
②请你通过对该同学测量数据的分析和给出的器材，在图5的虚线框中画出合理的实验电路图．
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（2）在探究加速度与力、质量的关系时，小王同学采用如图2所示装置，图中小车及砝码的质量用M表示，沙桶及沙的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带计算出．
①当M与m的大小关系满足
②在平衡摩擦力后，他用打点计时器打出的纸带的一段如图3所示，该纸带上相邻两个计数点间还有4个点未标出，打点计时器使用交流电的频率是50Hz，则小车的加速度大小是
③小张同学用同一装置做实验，他们俩在同一坐标纸上画出了a-F关系图，如图4所示，小张和小王同学做实验，哪一个物理量是不同的
（3）某同学在做测定小灯泡功率的实验中，得到如下一组数据：
| 编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| U/V | 0.20 | 0.60 | 1.00 | 1.40 | 1.80 | 2.20 | 2.60 | 3.00 |
| I/A | 0.02 | 0.06 | 0.10 | 0.14 | 0.17 | 0.19 | 0.20 | 0.21 |
| 灯泡发光情况 | 不亮 | 低亮 | 逐渐变亮 | 正常发光 | ||||
若该同学在实验中选用的器材如下：
A．待测小灯泡一个
B．E=6V的直流电源（内阻很小）一个
C．最大阻值为10Ω的滑动变阻器一个
D．量程为300mA的电流表（内阻约为1Ω）一只
E．量程为3V的电压表（内阻约为10kΩ）一只
F．导线若干，开关一只
②请你通过对该同学测量数据的分析和给出的器材，在图5的虚线框中画出合理的实验电路图．
